Vinsch på helikopter

Monteras vinschen på Skeldar skulle den dels kunna användas för att vinscha ner helikoptern till fartygsdäck men även till att transportera hängande last. Detta kanske skulle vara önskvärt vid transport av till exempel verktyg eller material på en byggarbetsplats. Priset man får betala med installation av vinsch på helikoptern är dess viktbidrag och krav på utrymme.

Såsom installationen är gjord i figur 7.10 skulle vinschen troligen vara i vägen när en nyttolast i form av en sensor används som på bilden. Vinschen skulle behöva förvaras på ett annat ställe och fällas ut i samband med landning. På grund av plats- och viktbegränsningen hos helikoptern skulle vinschen ej kunna

- Resultat och analys -

- 60 -

dimensioneras för att fixera Skeldar tillräckligt hårt. Systemet skulle därför behöva kompletteras med ett system för fastgörning alternativt att besättningen manuellt får surra fast helikoptern men det sistnämnda bryter mot sista punkten i kravspecifikationen, se avsnitt 5.7. Automatisk sammankoppling mellan vinschens lina och fartyget måste också lösas, se förslag på detta i avsnitt 7.1.10. Ska vinschen kunna fixera Skeldar fram till start måste även automatisk frigörning mellan vinschens lina och fartyget lösas.

+ Säkert system.

+ Vinschen kan användas för tillfälliga transporter av hängande last. − Vinschen innebär högre vikt ombord på Skeldar.

− Automatisk sammankoppling och frigörning mellan vinschens lina och fartyg måste lösas.

− Lösningen behöver kompletteras med ytterligare ett system.

7.1.8.2 Vinsch på fartyget

Att installera vinschen på fartyget skulle gynna helikoptern med mindre behov av utrymme och lägre viktbidrag. Idén är då istället att montera ett rep som hålls dolt innanför kåporna någonstans under buken. Denna kåpa skulle då, innan landning, automatiskt öppnas och repet skulle falla ned med hjälp av gravitationen och på så vis ej vara i vägen för Skeldars nyttolast under flygningens tid. Repet skulle behöva rullas ihop och placeras på sin förvaringsplats ombord på helikoptern innan start för att slippa en extra upprullningsanordning. Det återstår då att lösa fixeringen med automatisk frigörning av helikoptern innan start.

Vinschen på fartyget kan dimensioneras så att den håller fast Skeldar tillräckligt hårt mot fartygsdäck och på så vis eliminera behovet av ytterligare ett system, som för fallet med helikoptermonterad vinsch. Förslag på hur sammankopplingen mellan helikopterns rep och fartygets vinsch skulle ske kan ses under avsnitt 7.1.10.

- Resultat och analys -

+ Lågt viktbidrag till Skeldar + Fixerar UAV:n i alla led.

− Automatisk sammankoppling mellan vinschens lina och fartyg vid landning måste lösas.

− Svårt att lösa fixeringen precis före start, repet måste rullas ihop och placeras ombord på Skeldar manuellt innan start.

7.1.9 Teleskoparm på fartyget

Lösningen innebär att en teleskoparm monterad på fartygsdäck höjs upp mot helikoptern och krokar i ett rep mellan helikopterns medar. Armen drar sedan helikoptern ner på fartygsdäck och säkrar den. Konceptet är precis som vinschkoncepten ett säkert koncept, man vet var och hur helikoptern kommer att landa. En annan fördel är att ingen tung utrustning behövs på helikoptern. Däremot behövs desto mer utrustning på fartygsdäck, dels i form av själva armen och den mekanik som krävs för denna men även i form av utrustning för att mäta in helikopterns position i luften.

En stor risk med det här systemet är faran att skada Skeldars nyttolast. Plötsliga rörelser hos helikoptern i samband med den turbulens som råder runt ett fartyg samt kraftig sjöhävning hos fartyget innebär att sannolikheten för att armen träffar och på så vis skadar nyttolasten ökar.

+ Ingen tung utrustning på helikoptern behövs. - Komplicerad installation på fartyget.

- Risk att skada nyttolasten på helikoptern.

- Resultat och analys -

- 62 -

7.2 Utvärdering av idéer

Efter att idéerna betygsatts för varje parameter ur sållningsmatrisen, se bilaga E, visade det sig att vissa idéer ej uppfyllde några av de viktigaste kraven som måste ställas på ett antiglidsystem. Det handlar framför allt om vikt, operativ påverkan och möjligheten att fixera helikoptern i både x-, y- och z-led samt innan start. Kostnaden är en annan viktig del, en del som i detta fall mest omfattat fartygen och som kommit av krav på stora modifikationer av dessa. Kostnader från modifieringar av Skeldar anses kunna försummas då ingen av idéerna medför att dyra komponenter måste installeras på helikoptern.

Efter insättning av alla idéer i sållningsmatrisen inses att nedanstående idéer för landnings/antiglidsystem ej uppfyller de funktioner som anses viktigast. De främsta orsakerna står också angivet.

• Landningsplatta i form av ett galler där helikoptern fixeras på ett av följande sätt:

1. Krokar

Fixerar ej helikoptern i x-led och är känslig för variationer i girvinkel vid landning.

2. Fjäderbelastade tappar Fixerar ej helikoptern i z-led. 3. Konformade ”fötter”

Fixerar ej helikoptern i z-led.

• Landningsplatta försedd med rep i fartygets längdriktning.

Fixerar ej helikoptern i x- eller z-led, dessutom kräver lösningen orimligt hög girvinkelprecision. Repen tar även upp mycket utrymme på däck och medför att hanteringen av Skeldar skulle bli svår och osäker.

• Magnetisk platta på fartygsdäck, elektromagneter på helikopter.

Lösningen påverkar såväl fartygets som Skeldars operativa förmåga negativt. Som beskrivs i avsnitt 5.6 ökar magnetism risken att utlösa sjöminor och är därför något som vill undvikas i mesta möjliga mån ombord på militära fartyg. Dessutom påverkas helikopterns avioniksystem negativt av det magnetiska fält som bildas kring elektromagneterna. En annan nackdel är den viktökning systemet skulle innebära hos Skeldar. • Låsande byglar på däck.

Den enda stora nackdel som detta koncept har är det stora precisionskrav den ställer på landningspunkt och girvinkel. Nackdelen är dock svår att ändra vare sig genom att modifiera konceptets utformning eller genom att kombinera det med andra koncept.

- Resultat och analys -

• Sökande platta på fartygsdäck.

Lösningen kräver omfattande ombyggnad av fartyget samt dyr och komplicerad utrustning vilket totalt sett ger en hög kostnad. Dessutom måste den kompletteras med ett antiglidsystem.

• Teleskoparm på fartyget som drar ner helikoptern.

Kräver merutrustning och omfattande ombyggnader på fartyget. Utöver detta finns stor risk att skada nyttolasten på helikoptern då systemet används vid hårda förhållanden. Detta främst beroende på svårigheter med att parera för hastiga rörelser hos fartyg eller helikopter.

7.3 Vidareutveckling av idéer

Efter användning av sållningsmatrisen ansågs följande idéer ha störst potential för att vidareutvecklas.

• System med vinsch • Kardborrlås

• Sugkoppar

7.3.1 Vinsch på helikoptern

Landningsproceduren för Skeldar med detta system skulle kunna se ut enligt följande. • Helikoptern hovrar över fartygsdäck.

• Vinschen fälls ner och hamnar rakt under kameran i tyngdpunkten. • En lina vinschas ner och fästs på lämpligt sätt på fartygsdäcket.

• Skeldar vinschas ner med vertikal hastighet på cirka 0,5 m/s och med en dragkraft motsvarande cirka 10 % av helikopterns vikt.

• Väl nere på däck måste helikoptern ytterligare surras fast för att säkerhetsställa fastsättning vid hårt väder.

Figur 7.14 Vinschen i utfällt läge Figur 7.13 Vinschen i infällt läge

- Resultat och analys -

- 64 -

Det handlar om att använda sig av en vinsch som har så liten vikt som möjligt. Denna kommer därför inte vara dimensionerad för att klara de erforderliga hållkrafter som krävs för att säkerställa fastsättning av Skeldar mot fartygsdäck. Vinschlösningen måste därför kombineras med ytterligare en lösning som säkerställer fastsättning av farkosten då den väl träffar fartygsdäck.

7.3.1.1 Fördelar

Den största fördelen med vinschlösningen är att man får en högre precision för landningspunkten vilket ger nya möjligheter för andra typer av antiglidsystem vars lösningar kräver att man har denna precision. Att vinscha ner en helikopter vid fartygslandning är också en beprövad metod som är vida använd idag.

7.3.1.2 Nackdelar

Vinschen måste placeras nära helikopterns tyngdpunkt, helst mitt i. En fast installation under tyngdpunkten gör att kameran blir skymd. Mest önskvärt vore att vinschen förvaras osynlig för kameran tills landning är aktuellt. Förvaring skulle då ske innanför helikopterns befintliga kåpor alternativt att en speciell kåpa, som endast är avsedd för att förvara vinschen i, placeras någonstans. Det sistnämnda kanske skulle vara det enda alternativet då utrymmena innanför kåporna är väldigt små i nuläget. Figur 7.13 och 7.14 visar ett förslag på placering där vinschen fälls ner och hänger i linor rakt under tyngdpunkten.

7.3.2 Vinsch på fartyget

För ett system med vinsch skulle placering av vinschen på fartyget medföra en viktbesparing på helikoptern. Ett rep skulle kunna förvaras på Skeldar som strax innan landning släpps ner och på något sätt kopplas ihop med fartyget. Vinschen skulle kunna vara kraftigare dimensionerad så att den klarar att hålla helikoptern tillräckligt hårt fixerad mot fartygsdäck för att slippa ett antiglidsystem. Problemet som måste lösas vid är att automatiskt kunna frikoppla helikopterns rep från vinschen på fartygsdäck precis innan start.

- Resultat och analys -

Figur 7.15 visar förslag på infästning av repet. Repet skulle kunna förvaras innanför helikopterns kåpor och via en fjärrstyrd lucka släppas ned strax innan landning. Landningsproceduren ser i övrigt ut som den då vinschen är placerad på helikoptern. I figur 7.16-7.19 följer några idéer för hur man skulle kunna lösa ihopkopplingen mellan rep och vinsch.

Ett rep med ankare släpps ner från helikoptern och styrs in till ett tandat hjul som sitter på en vinsch.

En ”fångstarm” på fartygsdäck fångar in repet med ankare och leder det till en vinsch.

Figur 7.17 Ett tandat hjul sitter på en vinsch

och klämmer fast repet.

Figur 7.16 Anordning som leder repet rätt

Figur 7.19 Repet leds in i ett spår Figur 7.18 Fångstarm på fartygsdäck

- Resultat och analys -

- 66 -

En konisk formad tratt leder ner repet till en vinsch. I repets ände sitter en liten, magnetisk kula som fastnar i vinschens trissa innan vinschen börjar rotera.

7.3.2.1 Fördelar

Då vinschen placeras på fartygsdäck behöver man inte ta hänsyn till vikten. Den kan därför vara av kraftigare typ som klarar att hålla fast helikoptern tillräckligt hårt mot fartygsdäck för att slippa ytterligare ett antiglidsystem. Ovanstående idéer grundar sig på att man förvarar ett rep ombord på helikoptern som, av gravitationen, faller ner strax innan landning. Personal ur besättningen får sedan innan start linda ihop repet och placera det innanför en eventuell lucka på helikoptern. På detta sätt slipper man använda sig av ytterligare en anordning som rullar upp repet och därmed spara vikt.

7.3.2.2 Nackdelar

Automatisk sammankoppling av repet med en vinsch på fartyget verkar vara svårt då man inte vill att fartygets besättning manuellt skall lösa detta samt att det inte skall resultera i allt för mycket utrustning på fartygsdäck eller ombord på helikoptern.

För att slippa komplettera detta system med ytterligare ett måste problemet med hur man frigör helikoptern från fartygsdäck innan start lösas, något som måste kunna utföras via fjärrstyrning. Repet måste dessutom vara ihoprullat och placerat ombord på helikoptern innan den startar för att slippa ha det hängandes under helikoptern under hela flygningens tid.